亚热带半湿润常绿阔叶林是中国西部中亚热带地区的地带性植被, 大理鸡足山是其连续分布面积最大的区域之一。本研究以云南鸡足山亚热带半湿润常绿阔叶林20 ha动态监测样地为研究对象, 分析了木本植物分布与生境的关联性, 并对其进行群落数量分类。结果表明: 该样地中共有43,424个DBH ≥ 1 cm的独立生长的木本植物个体, 分属31科57属92种。科的区系成分以热带为主, 占67.7%; 属的区系成分以温带为主, 占50.9%; 种的区系成分以中国特有种为主, 占42.4%。物种-生境关联分析的结果表明, 在52个目标物种中, 有44个物种至少与一种生境具有显著正关联, 有35个物种至少与一种生境具有显著负关联, 说明生境过滤在该样地的木本植物分布中具有重要作用。低海拔山谷是具有显著关联物种最多的生境, 反映了该生境对物种具有强烈的过滤作用。该样地的群落分类主要受凹凸度和海拔这两个地形因素的影响, 可分为3个群丛: (1)紫药女贞+五柱滇山茶-白柯+银木荷群丛(Ligustrum delavayanum+Camellia yunnanensis-Lithocarpus dealbatus+Schima argentea Association); (2)珍珠花+美丽马醉木-银木荷+白柯群丛(Lyonia ovalifolia+Pieris Formosa-Schima argentea+Lithocarpus dealbatus Association); (3)云南金叶子+云南越桔-白柯+银木荷群丛(Craibiodendron yunnanense+Vaccinium duclouxii-Lithocarpus dealbatus+Schima argentea Association)。本研究可为进一步开展亚热带半湿润常绿阔叶林的群落构建与物种共存研究提供科学基础。

温带森林生态系统草本植物多样性丰富, 是植物多样性的重要组分, 对森林生态系统功能的调控同样具有重要作用, 但却未受到广泛关注。本研究依托长白山地区原始阔叶红松(Pinus koraiensis)林和采伐干扰后形成的次生针阔混交林中共128个1 m × 1 m草本植物样方连续两年的调查数据, 深入解析了两类森林林下丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)草本植物和非菌根(non-mycorrhizal, NM)草本植物多样性的异同; 并运用广义线性混合效应模型分析了AM木本植物和外生菌根(ectomy- corrhizal, EcM)木本植物以及环境因子对林下草本植物多样性的影响。结果表明: 原始阔叶红松林中群落水平上草本植物和AM草本植物的多度和多样性均显著高于受人类采伐干扰后形成的次生针阔混交林, 而NM草本植物无显著差异。林下草本植物多度和多样性受到木本植物邻体的显著影响, 但其作用强度受到环境因素的调控。在次生针阔混交林中, 群落水平上的草本植物多样性主要受木本植物邻体多样性和林下叶面积指数的直接影响。AM草本植物多度与EcM木本植物邻体密度显著负相关, 且这种负作用关系随着土壤含水量的增加而减弱。在阔叶红松林中, 土壤含水量直接影响群落水平草本植物和AM草本植物的多度, 且土壤含水量的高低调控木本植物邻体对群落水平草本多度和多样性的影响。综上所述, 采伐干扰显著降低了温带森林生态系统中草本植物多度和多样性, 而上层木本植物邻体的菌根类型和环境因子对林下草本植物群落构建表现出明显的交互作用。

植物花序中的资源配置通常在花发育的时间或者位置上存在差异。植物的化学性状在自身生长发育以及植物与环境的相互作用中发挥重要作用, 但是化学性状是否存在花序内的差异, 目前还不清楚。为了解花序中不同位置上花报酬(花粉和花蜜)化学性状的差异, 本文以总状花序的中甸乌头(Aconitum piepunense)为研究对象, 从下往上, 将花序中不同位置的花分为基部花、中部花和顶部花, 观察传粉者在花序中的访问特点, 测量不同位置花的花蜜体积和糖浓度, 分别检测分析不同位置花的花粉和花蜜的化学物质的种类和相对含量。结果表明: 中甸乌头的传粉者弗里熊蜂(Bombus friseanus)和圣熊蜂(B. religiosus)通常由基部到顶部进行访花, 对不同位置花的单花访问时间和访花频率不存在显著性差异。基部花的花蜜体积高于中部花、顶部花, 3个位置的花蜜糖浓度不存在显著差异。花粉和花蜜中次级代谢物的相对含量和种类数都显著高于初级代谢物的相对含量和种类, 花粉中初级代谢物和次级代谢物的相对含量和种类数都显著高于花蜜。花粉和花蜜中的绝大部分的化学物质的相对含量和种类数在花序中的3个位置整体上不存在显著性差异。研究表明熊蜂为主要传粉者的中甸乌头, 其总状花序内上、中、下3个位置花的花粉和花蜜的化学性状不存在明显的结构效应。

花蜜的分泌特征在种间、种内以及植株内不同花朵间的变异决定了花朵对访花动物的吸引和访花模式, 进而影响传粉效率和植物繁殖成功。然而, 我们对花蜜分泌特征变异性的认识还不够深入, 缺乏野外实验数据。研究选取龙胆科獐牙菜属(Swertia) 4种同域分布的植物, 即獐牙菜(S. bimaculata)、西南獐牙菜(S. cincta)、贵州獐牙菜(S. kouitchensis)和紫红獐牙菜(S. punicea)为研究对象, 开展花蜜特征及其变异性的研究。通过比较种内套袋24 h和自然状况下花朵的3个花蜜特征, 即花蜜体积、糖浓度和含糖量(重量)的异同, 以及同一植株不同花朵间花蜜特征的差异, 试图阐明花蜜特征在种间、种内植株间和个体内的变异性。结果显示獐牙菜属4种植物的花蜜特征有显著差异; 套袋24 h处理和自然状态花朵的花蜜特征大多有显著差异, 仅有獐牙菜和贵州獐牙菜的糖浓度在两种处理间差异不显著; 相邻两朵花的糖浓度都具有显著正相关, 然而, 花蜜体积和糖含量在相邻花朵间的相似性较低; 相邻两朵花花蜜特征的正相关在套袋处理花中高于自然状态, 显示自然状态下花蜜特征的高变异性。研究结果表明花蜜的变异性包括: (1)花蜜的种间差异可能与传粉昆虫类群有关; (2)同一植株相邻花朵间花蜜糖浓度显著相关, 表明花蜜体积和含糖量相互调节使得花蜜糖浓度保持在相似区间内; (3)花蜜特征在个体间和花朵间较高的变异性可促使传粉者在植株间访问, 从而提升植物繁殖成功率。

作为华南地区的最大山脉和重要自然地理界线, 南岭是物种丰富度研究的热点区域之一。但是已有的物种丰富度相关研究集中在局部区域和单个生物类群, 缺乏对于整个南岭区域哺乳类和鸟类物种丰富度空间分布格局及其影响因子的研究。本研究利用南岭区域123种哺乳类和524种鸟类的地理分布数据, 构建了整个南岭山脉的哺乳类和鸟类的物种丰富度空间分布格局。此外, 我们利用路径分析和空间误差模型, 探讨多种环境因子(气候、生产力、人类活动、生境异质性和海拔)对南岭哺乳类和鸟类物种丰富度空间分布格局的影响。南岭地区哺乳类和鸟类物种丰富度空间分布格局差异较大: 哺乳类物种丰富度热点区域在南岭地区的西南部山地, 丰富度空间分布格局总体自西向东递减; 鸟类物种丰富度热点区域在南岭地区的东南部低地, 丰富度空间分布格局总体自东南向西北递减。路径分析和空间误差模型显示, 温度相关因子对于南岭哺乳类和鸟类物种丰富度空间分布格局影响最大。在温度相关的两个因子中, 年均温与哺乳类物种丰富度呈负相关, 与鸟类却呈正相关; 气温年较差与哺乳类呈正相关, 与鸟类却呈负相关。年均温和气温年较差对哺乳类和鸟类影响的差异可能是由哺乳类和鸟类在生理适应性和行为策略上的差异所导致。

自然声景具有感知恢复性, 让人从疲劳中恢复, 鸟鸣是声景中的重要组成, 研究鸟鸣对声景感知恢复性的影响, 可以为公众从自然中获得更高水平的感知恢复性效益提供参考依据。2021年7-8月, 我们在北京西山国家森林公园使用播放鸟鸣的扬声器增加环境中的鸟鸣多样性, 设置标识牌以提供当地常见鸟类及鸟鸣的科普信息, 并对744名游客进行问卷调查, 了解游客获得的声景感知恢复性和对鸟鸣多样性的感知水平。研究发现处在鸟鸣多样性更丰富环境的游客获得了更高水平的声景感知恢复性效益, 获得鸟鸣科普信息的游客感知到了更高水平的鸟鸣多样性, 游客感知的鸟鸣多样性与实际鸟鸣多样性不相关。结果表明声景恢复性与环境中鸟鸣多样性呈正相关, 更丰富的鸟鸣多样性能够改善游客在自然环境中的游览体验并受益, 标识牌能够促进游客关注环境, 提高感知到的鸟鸣数量。

湿地是世界上三大生态系统类型之一, 对全球气候变化具有重要的缓冲作用。生境异质性对植物群落的演替起到主导作用, 植被特征可以显著影响土壤生物群落的结构与组成, 因此生境异质性直接或间接地促进土壤食物网的多样性。为探究湿地异质生境对土壤线虫群落结构和功能的影响, 本研究选取松嫩平原5种异质生境为研究对象, 即星星草(Puccinellia tenuiflora)生境、小叶章(Deyeuxia angustifolia)生境、臌囊薹草(Carex schmidtii)生境、羊草(Leymus chinensis)生境及光碱斑生境(alkali habitat), 于2022年7月对生境中土壤线虫群落、植物和土壤环境因子进行调查, 本研究采用五点法采集湿地样土后, 用改进的浅盘分离-蔗糖离心提取土壤中的线虫并进行形态学鉴定, 采用种类组成、个体密度、多样性指数、功能性指数等特征值分析土壤线虫群落结构、多样性特点, 并通过冗余分析及相关性分析探讨线虫群落与土壤理化性质和植被特征间的关系。结果表明: 不同生境的土壤线虫的分类组成不同, 5个群落间均存在差异, 总体上以捕食-杂食线虫和植物寄生线虫为主, 羊草生境中线虫群落的个体数、多样性、丰富度在采样期间均为最大值。线虫功能足迹在生境中表现为羊草 > 臌囊薹草 > 小叶章 > 星星草 > 光碱斑, 根据生境间结构指数(structure index, SI)和富集指数(enrichment index, EI)值可以得出, 未退化的臌囊薹草生境最为稳定, 光碱斑生境养分枯竭, 食物网发生退化, 表明湿地过度退化会导致地下生态系统功能同时发生退化。小叶章生境土壤线虫通道指数(nematode channel ratio, NCR)显著低于其他生境, 其土壤分解过程以真菌通道为主, 而其他生境均以细菌通道为主。ANOSIM检验结果显示, 生境异质性显著影响了4个营养类群和总体线虫群落的组成。Pearson相关性分析和冗余分析结果显示, 植物对土壤食物网的直接影响效应更为显著, 土壤理化性质则间接影响线虫群落的结构, 土壤全磷、含水量、pH值和植被中的湿生植物重要值是影响土壤线虫群落结构和组成的主要环境因子。总体来说, 臌囊薹草生境由于其食物网的稳定性对于湿地的改善和近自然修复有望产生更大的影响, 研究结果有助于从土壤生物学角度理解松嫩平原湿地地下生态系统过程和功能。

灌丛化在青藏高原高寒草甸普遍存在, 其发生的可能原因包括全球变暖、CO₂浓度增加、过度放牧和人类活动等。灌丛化对草地生态系统有正负两方面的影响, 且该影响的方向和强度依赖于环境条件。虽然已有诸多研究探讨了灌丛化对草地生态系统的影响, 但其对昆虫植食作用的影响格局和机制仍不清楚。本研究以青藏高原高寒草甸常见物种圆穗蓼(Polygonum macrophyllum)为研究对象, 通过比较不同盖度(0、50%、100%)的金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛下圆穗蓼的昆虫植食作用, 探究了灌丛化对昆虫植食作用的影响, 以及这种影响如何随气候和土壤条件变化而变化。结果表明: (1)圆穗蓼昆虫植食作用随灌丛盖度增加而增强; (2)灌丛化对圆穗蓼昆虫植食作用的影响在年均温低、土壤有效磷含量低、土壤碳含量和氮含量高的情况下更显著。本研究揭示了灌丛化对青藏高原高寒草甸生态系统中圆穗蓼昆虫植食作用的影响, 并进一步揭示这种影响具有环境依赖性。这一结论为探究灌丛化对草地昆虫植食作用的影响提供了证据, 对于认识和科学管理青藏高原灌丛化草地具有重要的现实意义。

农户保护意愿直接影响到其后续的保护行为，进而影响到保护工作成效。基于2022年7-8月对东北虎豹国家公园珲春片区周边社区农户的一对一访谈收集到的534份有效问卷, 运用结构方程模型, 讨论了农户保护意愿的影响因素。研究结果表明: (1)农户保护态度显著正向影响其保护意愿, 农户的价值评价、经验评价以及产生结果的评价越高, 保护意愿越高。(2)农户规范显著正向影响其保护意愿, 是3个影响因素中最重要的影响因素, 其中价值评价与产生结果评价等两个因素对农户参与保护的意愿影响程度较高, 而经验性评价的影响程度相对较低。(3)知觉行为控制显著正向影响其保护意愿。农户对其自身时间投入、经济投入、专业技能投入方面的感知难度越低, 则参与保护的意愿越强。(4)年龄对其保护意愿具有显著的正向影响。建议通过强化政策引导职能, 鼓励开展长效培训活动, 拓展农户保护参与渠道等方法来提升农户参与保护的意愿。

国家公园在促进人与自然和谐共生等方面有着十分重要的作用, 然而基于需求视角的自然教育功能研究仍匮乏。本文基于卡诺模型理论, 以大熊猫国家公园为例, 采取线上和线下相结合的问卷发放方式, 实证分析了公众特别是青年人对国家公园自然教育的需求特征, 在识别出优先项的同时引入顾客满意度系数, 分析了大熊猫国家公园教育功能的实现对公众满意度的影响。研究结果表明: 青年人对大熊猫国家公园自然教育的需求分为4个维度: 知识获取、意识改变或影响、技能提升、行为(意向)改变。意识改变或影响、技能提升和行为(意向)改变为期望型需求, 这3项功能需求维度被满足的越多, 青年游客群体的满意度就越高, 若没有得到满足, 满意度就会下降; 知识获取是魅力型需求, 这类功能需求维度不在游客的需求意识中, 一旦得到满足往往出乎预料, 会带来较高的满意感。最后, 对大熊猫国家公园及其活动开展和规划建设提出了相关的建议和意见。

花粉虽微小似尘埃, 其形态特征的肉眼辨识度低, 但花粉作为植物遗传信息携带和传播的重要结构, 蕴含着被子植物生物多样性成因的关键密码, 可为探索“达尔文恼人之谜”提供一个微形态学的视角。花粉形态具有遗传性和高度多样性, 一直被用于植物分类、演化、生态、生物地理等方面的研究。然而, 已有工作主要聚焦于花粉形状、大小、萌发孔、外壁纹饰和小孢子发生发育等性状, 忽略了在整个被子植物范围内对花粉颜色开展系统性研究。本文阐述了花粉颜色形成的化学和遗传物质基础、花粉颜色多样性的生物驱动因子(传粉者偏好、视觉隐匿、二态性选择等)和非生物驱动因子(紫外线、温度、湿度、经纬度等), 并介绍了花粉颜色在蜂学、植物组培、食品、园艺学等领域的应用现状, 以及目前花粉颜色常见的测量方法。同时, 基于近百年已报道的花粉颜色数据, 利用Fitch简约法重建了被子植物47科71属花粉颜色的演化式样。最后, 结合近年来材料科学、光谱学、人工智能、进化生态学、多组学的发展, 对未来开展花粉颜色物理结构基础、人工智能测量、系统性演化分析、颜色形成分子机制等方面的研究提出了思考和建议。

当今全球变化背景下, 物种分布区正发生着快速变化, 一类是人类活动介导下的生物入侵过程, 另一类是本土物种的自然分布区扩张。两者之间既具有相似之处, 亦有明显差异。探讨两者间异同是发展外来入侵物种管控和本土物种保护策略的基础科学问题。本文以两栖爬行类、鸟类和哺乳类等陆栖脊椎动物为例, 在阐述外来物种入侵过程的基础上, 将其与本土物种的分布区变化进行比较并阐述了两者间的异同。我们发现, 伴随经济贸易发展和人口流动, 外来物种正在加剧入侵; 同时, 发生分布范围变化的本土物种数量也在迅速增加。两者在分布区变化过程中的驱动因子、时空尺度、发生速度、物种特征的预测能力以及对新分布区的影响方面具有明显差异: 人类活动介导下的外来物种入侵通常会经历长距离迁移, 甚至跨越生物地理区系, 并在入侵区快速扩散, 物种特征在预测外来物种入侵过程中起着重要作用, 对当地生物多样性造成严重威胁; 本土物种分布区扩张通常发生在原生范围的邻近区域, 发生速度较慢, 物种特征在预测分布区扩展中的作用有限, 且对新区域的负面影响较小。由于在短期内很难全面判定外来物种和发生分布区变化的本土物种的生态影响, 我们建议应对新分布区内的外来物种和本土物种进行密切监测和长期研究, 对其可能引发的生态学效应进行早期预警和评估, 以最大限度地限制其潜在危害并保护生物多样性。

麋鹿(Elaphurus davidianus)是国家一级重点保护野生动物。自1980年麋鹿重引入项目开展以来, 麋鹿食物组成便一直是科研工作者研究的重点之一。本文总结了北京麋鹿生态实验中心、江苏大丰麋鹿国家级自然保护区和湖北石首麋鹿国家级自然保护区麋鹿采食的主要植物资源, 综述了常用动物食物组成研究方法, 包括直接观察法、利用法、胃含物分析法、粪便显微分析法、胃含物或粪便DNA分析法和稳定同位素技术, 并分析了个体因素、植物营养成分、植物可获得性和人为因素等对麋鹿食物组成的影响。对常用食物组成研究方法的比较分析表明, 不同方法在解析食物组成时反映的时间尺度和食物分辨率不同, 在麋鹿等大型濒危有蹄类动物研究中有其优势和局限性。现有的麋鹿相关研究表明, 个体因素所导致的生理差异和能量需求改变会影响麋鹿的食物组成; 植物营养成分包括粗蛋白、可溶性糖、纤维素等是影响麋鹿食物组成的重要因子; 植物可获得性和人为因素则通过改变食物多样性和丰富度进一步影响麋鹿的食物组成。今后, 建议研究者在明确研究目的和研究对象的基础上, 评估可用研究方法的优缺点, 选择适宜的样品采集和数据分析方法, 构建合理的食物组成研究方案。此外, 在今后的研究中, 应注重整合麋鹿相关研究结果, 利用多种方法相结合分析麋鹿的食物组成, 全面解析麋鹿的食物选择机制, 为深入研究重引入过程中麋鹿对生境破碎化、湿地退化、人为活动干扰等的响应提供指导, 进一步推进麋鹿种群发展和长效保护工作的开展。

濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)于2002年将海马属(Hippocampus)所有物种列入附录II进行国际贸易监管。2021年2月, 农业农村部和国家林业和草原局联合公布了调整后的《国家重点保护野生动物名录》, 明确将中国海域海马属所有物种(野外种群)列为国家二级重点保护动物。尽管我国高度重视海马保护工作, 但目前仍缺乏对各海区海马物种多样性以及重要生态学信息的汇总。本文通过文献资料整理, 提供了最新的中国海域分布的16种海马名录, 总结了其分布区域、栖息生境、繁殖特征等生态信息, 并归纳了不同物种的濒危等级和主要威胁因素。在16种海马中, 莫氏海马(H. mohnikei, 又名日本海马)分布范围最为广泛, 从渤海至南海均有出现。台湾、海南、广东、福建及广西沿岸海域的海马物种多样性较高。海马营底层生活, 其栖息生境十分多样化, 包括珊瑚礁、海草床、海藻场、红树林、碎石及砂泥质海床等。目前, 海马野外种群所面临的主要威胁来自于渔业兼捕及栖息地破坏。为更好地保护海马野外种群, 建议管理部门关注海马作为旗舰物种在海洋生态环境保护工作中的影响力, 建立以海马及其栖息生境为主要保护目标的国家级自然保护区或采取其他有效的区域保护措施; 加强海马保护公众宣传, 着力解决海马兼捕问题; 尽快启动全国范围的海马栖息地调查及种群数量评估工作, 识别海马关键栖息地; 提升贸易监管能力, 规范海马利用管理, 建立鉴别野生和养殖海马群体的关键技术, 以期促进对我国海马野外种群的有效保护。